Наступного тижня на кіноекрани виходить, мабуть, найочікуваніша стрічка десятиліття – продовження блокбастера «Аватар», прем'єра котрого відкладалася вісім разів. Свого часу перша частина науково-фантастичного фільму справила революцію у світовому кінематографі, причому не тільки з погляду бокс-офісу (зібравши майже $3 млрд, фільм був визнаний найкасовішим в історії): «Аватар» став першопрохідцем багатьох технологій, що почали застосовуватись у подальшому.
З нагоди прем'єри стрічки видання IndieWire проаналізувало найцікавіші технології, що використовував перший «Аватар», їхнє вдосконалення з початку 2010-х та використання у сиквелі. Чи буде «Аватар: Шлях води» таким самим революційним, дізнаємося 15 грудня, а поки – адаптували цей матеріал для вас і пропонуємо ознайомитися перед переглядом.
Блокбастер Джеймса Кемерона «Аватар» не просто побив усі касові рекорди. Фільм 2009 року, який Стівен Спілберг колись назвав емоційним видовищем, змінив сам спосіб створення та показу кінострічок. Культурний вплив науково-фантастичного епосу продовжує бути темою для дебатів, але його вплив на віртуальний продакшен та 3D-перегляд неможливо заперечити. До того як технологія StageCraft (технологія віртуального продакшену з використанням LED-панелей, розроблена студією Industrial Light & Magic для серіалу Disney Plus «Мандалорець») дозволила помістити Педро Паскаля та Ґроґу («малюк Йода») в захопливі пейзажі «Зоряних воєн», до того як Енді Серкіс за допомогою технології захоплення руху підніс вираження емоцій на цілковито новий рівень, граючи Цезаря у франшизі «Планета мавп», до неймовірних експериментів Енга Лі з частотою кадрів у фільмах «Довга прогулянка Біллі Лінна в перерві футбольного матчу» та «Двійник», були Пандора, на'ві та режисероцентричний воркфлоу, розроблений володарем премії «Оскар» Робертом Легато (автор методу віртуальної зйомки, що застосовувалася для створення «Аватара»).
Однією з камер, що використвував Кемерон, була віртуальна камера (у звичному розумінні це взагалі не камера, оскільки не має об'єктиву, а нагадує ігровий контролер із підключеним монітором). Вона дозволила режисеру знімати сцени у створеному ним світі. Наприклад, через віртуальну камеру Кемерон бачив не Зої Салдана, а її триметрового синьошкірого персонажа Нейтірі у комп'ютерному середовищі. Також Кемерон використовував віртуальну камеру Simul-Cam, розроблену Гленном Деррі та його компанією Technoprops, – систему світлодіодних маркерів високої інтенсивності, що синхронізуються за фазою з камерами захоплення руху. Вона дозволяла режисеру керувати акторами як комп'ютерними персонажами у віртуальному середовищі планети Пандора в режимі реального часу.
Те, що бачив Кемерон, промовляло до нього – і тієї самої миті могло змінюватися в залежності від рухів камери режисера. Далі ж естафета переходила до чарівників з Weta Digital (тепер Wētā FX), які робили отримане зображення реалістичним. Під керівництвом оскароносного VFX-супервайзера Джо Леттері («Аватар», «Кінг-Конг», дві частини «Володаря перснів») вони переписали фотореалістичну VFX-технологію для захоплення руху, анімації, освітлення та рендерингу.
Леттері і Wētā пройшли довгий шлях із часів «Аватару», застосовуючи свої інновації у франшизі «Планета мавп», фільмах «Аліта: Бойовий ангел» і «Двійник». У сиквелі «Аватар: Шлях води» вони досліджують нові кордони Пандори, зокрема безкрайні океани, що відіграють значну роль у фільмі та потребують великого прогресу в технологіях фотореалістичної симуляції води й того, що відбувається під водою. Отже, розгляньмо деякі технологічні досягнення компанії Wētā в «Аватарі».
Технологія захоплення руху
Як «Аватар» змінив гру: Компанія Wētā вдосконалила можливості захоплення руху кількома способами. Студія з Нової Зеландії доклала багато зусиль, аби розв'язати проблему відстеження обличчя та подолати обмеження, що виникали з використанням однієї камери (а кілька камер уповільнили б процес та зробили зйомку незручною для акторів).
Варто зазначити, що Кемерон не використовував традиційного на той момент розміщення маркерів для захоплення руху на обличчях акторів. Актори «Аватара» носили спеціальні головні убори, схожі на шоломи, з крихітним трекером. Він фіксував не тільки емоції та рухи мʼязів у високій як ніколи якості (для цього була перероблена система кодування обличчя FACS), а й рух очей – саме цієї функції бракувало у попередніх системах, тому створені персонажі здавалися неживими. Також Wētā приділила багато уваги анімації рухів, щоб компенсувати те, чого не зміг захопити трекер.
Що змінилося з того часу? У франшизі про мавп компанія Wētā вдосконалила свою техніку захоплення руху – особливо в останніх двох фільмах режисера Метта Рівза («Світанок планети мавп» і «Війна за планету мавп»), знімаючи на локаціях зі снігом і дощем. Кращої якості досягли за допомогою кількох камер, які були легшими, мобільнішими та мали вищу роздільну здатність. Компанія також покращила свою систему відстеження та захоплення обличчя, зокрема завдяки більш швидким й інтерактивним інструментам анімації обличчя в реальному часі для миттєвого зворотного зв'язку.
У фільмі «Аліта: Бойовий ангел» Wētā пішла далі, вперше застосувавши дві полегшені головні HD-камери для захоплення більшої кількості деталей (це ж використали й у сиквелі «Аватара»). Компанія також удосконалила свою систему захоплення обличчя, використовуючи дві CG-ляльки (одну для актриси Рози Салазар, а іншу для її персонажа) – їх повторно націлювали одну на іншу для досягнення якнайбільшої єдності. Робота над одними лише очима тривала рік. Причому Wētā вперше імітувала волокна всередині ока (на основі очей немовляти). Задля ілюстрації того, як із часом просунулися технічні досягнення студії: в очах Аліти більше деталей, ніж у всього персонажа Ґолума, котрого Wētā створила для «Володаря перснів».
Океани «Шляху води» містять більше деталей та реалістичності, а підводні зйомки Wētā проводила за допомогою нової революційної системи, що поєднувала використання сотень камер у 340 тис. літрах води в резервуарі. І якщо завданням акторів було навчитися на кілька хвилин затримувати дихання під водою, то всі відповідальні за картинку для зйомок підводних сцен мали подолати низку перешкод. Наприклад, контролювати потоки світла, котрі проходили крізь воду (цього вдалося досягти завдяки маленьким білим бульбашкам, розміщеним на поверхні). Крім того, знімальні групи мали запобігти віддзеркаленню у воді всього, що на поверхні.
Анімація
Як «Аватар» змінив гру: перша стрічка потребувала геть нового рівня побудови персонажів та оточення. У фільмі було сім головних і 14 другорядних персонажів, які розмовляють, а також понад 200 на'ві, що не мають діалогів, але однаково дуже виразні. Для наземних істот розробили правдоподібний шестиногий цикл ходьби та бігу; літаючі ж істоти мали чотири крила, тому Wētā треба було придумати, як літати, аби крила не заважали зображенню тварин.
Найбільший прорив в анімації персонажів відбувся під час перетину так званої «Моторошної долини» головними героями Джейком (Сем Вортінгтон) та Нейтірі (Зої Салдана). «Моторошна долина» – це гіпотеза з галузі робототехніки та тривимірної комп'ютерної анімації, котра полягає в тому, що зі збільшенням людиноподібності робота поступово збільшується позитивне враження й людська емпатія, а далі враження різко стає відразливим. Однак якщо подібність збільшуватиметься й надалі, то враження знову стане позитивним.
За допомогою Maya (програми для моделювання тривимірних об'єктів, анімації, композитингу та візуалізації) були розроблені нові системи обличчя, в яких використовувалися мʼязи для контролю емоцій. Wētā також розробила покращену текстуру шкіри для на'ві та всіх інших істот.
Тим часом пишні джунглі Пандори, з красивими денними рослинами, що вночі стають біолюмінесцентними, потребували нового віртуального робочого процесу. Та вирощувати рослини й дерева було складно, тому намагалася створити їх схематично. Зрештою все довелося розфарбовувати вручну, аби забезпечити найвищу якість та однорідність у 3D-просторі. Одна з технік полягала в тому, що камеру розташовували у прозорій кулі або куполі – це розширяло сцену нескінченно. Були також запатентовані інструменти, котрі могли рендерити 360-градусні сцени.
Що змінилося згодом? Пізніше, у «Двійнику», Wētā розробила кілька нових методів анімації обличчя: спеціалісти створили систему для відтворення пор та загалом набагато природніше рішення для шкіри, а для очей розробили реалістичну модель кон'юнктиви (тонка оболонка передньої частини ока).
Джейк і на'ві (включно з океанським кланом Меткаїна, що перебуває на рифах Пандори) виграють від поліпшеної текстури шкіри. А нові літаючі риби/крокодили та китові істоти мають просто приголомшливий вигляд.
Щодо зображення джунглів Пандори та нової рослинності під водою, Wētā мала можливість використовувати свій інструмент для «вирощування» дерев Totara, розроблений для «Війни за планету мавп». Це дозволило «виростити» повноцінне природне середовище, зокрема навколишню екосистему, з фізичною точністю та реалістичністю.
Освітлення
Як «Аватар» змінив гру: Wētā додатково розробила глобальну систему ілюмінації для освітлення сцен. А потім удосконалила її: тепер програма могла обчислити й проаналізувати все світло, що є в заданій сцені, розмістити в ній персонажів і оточення та за необхідності переміщати світло довкола них. Результати виявилися приголомшливими: наприклад, світло відбивалося від поверхні листя, але також проходило крізь нього і виходило зеленим через зворотний бік.
Для на'ві спеціалісти розробили систему, що забезпечувала проходження світла через вуха та носові хрящі. Однак синя шкіра стала проблематичною з погляду освітлення, особливо після додавання на поверхню поту та блиску. Щоб уникнути штучного вигляду, команда вирушила до гавайського тропічного лісу та вивчила, як світло відбивається від рослин, як обличчя приймає світло з неба. Потім зелене відбите світло було застосовано в поєднанні з білим – аби правильно зобразити обличчя.
На додаток до вдосконаленої глобальної системи освітлення для оточення та персонажів Wētā може використовувати PhysLight – систему освітлення, що імітує світло на знімальному майданчику. Програма знову ж була розроблена для «Війни за планету мавп», а нещодавно використовувалась у фільмах «Бетмен» та «Чорна пантера: Ваканда назавжди».
Рендеринг
Як «Аватар» змінив гру: для «Аватара» суперкомп'ютери Wētā мали виконувати до 1,4 млн завдань на день за допомогою RenderMan (програма для рендерингу, розроблена компанією Pixar). Це означало оброблення 8 ГБ даних на секунду 24 години на добу протягом понад місяць. Часто рендеринг кожного з кадрів фільму забирав кілька годин. Але незалежно від того, наскільки обчислювально інтенсивним і кошмарним це було, що більше Wētā прагнула фотореалізму, то реальніший вигляд сцени насправді мали.
Що змінилося відтоді? Починаючи зі «Світанку планети мавп» Wētā дедалі більше покладається на власний фізичний виробничий рендеринг Manuka, що обробляє складні бойові дії та широкі планові кадри зі швидкістю, ефективністю та великою обчислювальною потужністю. Це супроводжується інструментом швидкого попереднього освітлення Gazebo, який дозволяє зображенням послідовно переміщатися від одного рендерера до іншого.
Стереоскопічна камера та проекція
Як «Аватар» змінив гру: Вінс Пейс із Pace Technologies створив для «Аватара» стереокамеру 3D Fusion, що складається з двох камер Sony F950, прикріплених на спеціальній установці з двома оптичними блоками J-cam, аби якомога зменшити конструкцію. На розроблення системи Fusion пішло сім років. Однією з унікальних особливостей камери було врахування руху комп'ютерних персонажів, знятих під час руху, для композиції у процесі створення кадру.
В оригінальному «Аватарі» для створення ефекту присутності в форматі RealD 3D особлива увага була приділена процесу постпродакшену – для забезпечення найкращого на той час досвіду перегляду. Нещодавно цей процес було вдосконалено для перевидання «Аватара», що вийшло у вересні: стрічку було оновлено до формату 4K з окремими сценами зі швидкістю 48 кадрів на секунду та використанням останніх досягнень лазерної проекції для яскравішого зображення.
Що змінилося після цього? Кемерон ініціював редизайн стереоскопічної камери для використання у «Шляху води» (оператор-постановник – Рассел Карпентер). Вони підключили камери Sony Venice до спеціально створеної 3D-стереоскопічної системи розподілення променя, використовуючи блок розширення Rialto, що застосовувався у «Топ Ґан: Меверік». Ця система називається Sony CineAlta Venice 3D. Камера використовується як для підводних, так і для окремих сцен польотів. Сиквел «Аватара» отримав безпрецедентну кількість форматів, включно з 4K та 3D з високою частотою кадрів (48 на секунду).
Подивившись, як режисер Енг Лі використовує 120 кадрів на секунду для «Двійника» та «Довгої прогулянки Біллі Лінна», Кемерон виявив, що гіперреалізм зарізкий для сцен, не пов'язаних з екшеном. Тому режисер чергував зйомку «Шляху води» зі швидкістю 48 кадрів на секунду та традиційну частоту кадрів – 24 на секунду.
Як це працюватиме в кінотеатрах, де проектор не може перемикати частоту кадрів під час показу? «Вони просто запускатимуть його з частотою 48 кадрів на секунду, – сказав Кемерон під час дискусії на Пусанському міжнародному кінофестивалі. – У будь-якій частині сцени, що потрібна з частотою 24 кадри на секунду, ми просто подвоюємо кадри. Таким чином, фактично показуватиметься той самий кадр двічі, але глядач цього не помітить».
